第八章静电场1.ppt

大学物理下,积极听认真读主动做,3、9月8日(周一)12:0015:00以自然班为单位，由班长负责带好第二课堂报名表及50元/人的听课费前往实验六楼(理学院)114室报名,并领取听课证和上课资料.,答疑和第二课堂报名通知：,二、第二课堂安排,一、大学物理答疑安排:时间:周日晚上6:008:30(从9月21日起)地点:A教学楼二楼教师休息室,2、请自然班班长今天下课后,到AB教学楼之间领取第二课堂报名表,请需要参加的同学也及时主动和班长联系。,1、开设窗口：,注：1、收费标准：50元/人(包括资料自测练习)2、A基础班、B普通班、C提高班3、上课时间：晚上6:308:00,教学进度第一第四周第八、九章静电学第五第八周第十、十一章静磁学第九周期中考试第十第十一周第十二章电磁感应第十二十四周第十三十五章波动光学第十五十七周第十六、十七章近代物理第十八十九周期终考试,E-mail:rwang,第八章静电场（electrostaticfield）,电荷（electriccharge）的基本属性：,电荷量子化,摩擦起电、静电感应、电离等,两种电荷：正电荷、负电荷,1964年美国物理学家盖尔曼强子结构的夸克模型,夸克三色六味,分数电荷,电荷的相对论不变性：在不同的参照系内观察同一个带电粒子的电量不变。,一、静电场的基本规律,在真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。作用力的方向沿着它们的联线,同号相斥、异号相吸。,、库仑定律（Coulomblaw）(1785年),、电荷守恒定律(Lawofconservationofcharge)在一封闭的系统中，正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变。,关于库仑定律的几点说明：,1)库仑定律中的电荷相对观察者都处于静止状态,2)有效范围,3)符合牛顿作用力和反作用力的规律,4)微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略,氢原子内电子和质子,真空介电常量（或真空电容率）,3、静电力的叠加原理（superpositionprinciple),实验证明：每个点电荷所受的总静电力等于其他点电荷单独存在时作用于该点电荷的静电力的矢量和。,方向：水平向左,例1、求q0所受的静电力。,解：,x,电偶极子,电偶极矩,库仑定律扭秤实验,1）类比法,2）1785年库仑设计制作了一台精密的扭秤,3）,1773年卡文迪许,约一百年后麦克斯韦,1971年威廉斯等,超距瞬间传递近距以有限的光速传递,1）给电场中的带电体施以力的作用,2）当带电体在电场中移动时，电场力作功具有能量,3）变化的电场以光速在空间传播具有动量,电场具有动量、质量、能量物质,二、电场强度（electricfieldstrength）,1）电场强场是空间坐标的一个矢量函数,q,q0试探电荷,1、电场强度矢量,大小：单位电荷在该处所受到的电场力的大小,方向：正电荷在该处所受到的电场力的方向一致,2）电场强度遵循叠加原理,2、电场强度的计算,(1)点电荷的场强：,(2)点电荷系的场强：,（3）电荷连续分布情况,电荷的体密度,电荷的面密度,电荷的线密度,例2（p128-3）有一均匀带电直线电荷线密度为，线外一点P离开直线的垂直距离为a，P点和直线两端的连线与直线之间的夹角分别为1、2，求P点的场强。,a,1,2,r,y,dEx,dEy,解：,a,1,2,r,y,dEx,dEy,讨论：,1,2,2）l（2，10）,3）x，l有限,x(a),1）半无限长（2，1/2）,例3、一带电细线弯成半径为R的半圆形和两段有限长的直线组合，如图所示。试求环心O处的电场强